Valoilmiöt ovat meille niintavallista, että havaitessamme niiden erilaiset ilmenemismuodot, emme edes ajattele meneillään olevien prosessien ydintä. Ihmisaivojen valoilmiöiden kautta vastaanottaman tiedon osuus saavuttaa yhdeksänkymmentä prosenttia, mikä osoittaa niiden valtavan roolin elämässämme. Ympäröivän maailman värien rikkaus, taivaan sininen sävy, sateenkaari, oma heijastuksemme peilistä ovat kuvauksen kohteena enemmän lyyrisesti kuin tieteellisesti virittyville ihmisille. Mutta niiden tiedemiesten ja luonnontieteilijöiden joukossa, jotka pyrkivät tunkeutumaan ympäröivien esineiden ja ilmiöiden olemukseen, tekemään kvantitatiivisia mittauksia ja laadullisia arviointeja, oli monia, jotka halusivat paljastaa valon salaisuuden.
Ensimmäiset valoilmiöiden tutkijat, joiden teoksiasäilynyt tähän päivään asti, tiesi kaarevien pintojen ominaisuuksista. Eukleides (300 eKr.) ja Ptolemaios (127-151) pystyivät kuvaamaan geometrisen optiikan lakeja, mutta ne saivat käytännön sovelluksen jo paljon myöhemmin ensimmäisten lasien (1285), kaukoputkien (1450) ja mikroskooppien (1595) suunnittelussa. .
Valoilmiöiden lisätutkimuspakko siirtyä geometrisesta optiikasta valon aaltoteoriaan, jonka kuvaus tunnetaan Huygens-Fresnel-periaatteina. Huygens kyseenalaisti ensimmäisenä Newtonin teorian ja ehdotti, että valonsädettä ei pidettäisi pienten nopeasti etenevien hiukkasten virtana, vaan aaltona. Huygensin aaltoteoria ei ainoastaan vahvistanut täysin geometrisen optiikan lakeja, vaan mahdollisti myös tarkastella kaikkia valoilmiöitä uudella tavalla. Ottaen perustaksi ilmaisun, että jokaisella väliaineen pisteellä, jossa aalto etenee, on ominaisuus tulla toissijaisten aaltojen lähteeksi, pystyin selittämään Huygensin periaatteen, valon heijastuslain ja muut Newtonin aiemmin kuvaamat ilmiöt. teoria. Mutta diffraktion käsitettä ei voitu selittää uuden teorian periaatteilla, ja newtonilaisten näkemysten kannattajia oli niin paljon, että keskustelu valon todellisesta luonteesta kesti sata vuotta.
"Valon diffraktio"-periaatteen käsitteen selitysHuygens-Fresnel antaa määrittämällä sen riippuvuuden aallonpituudesta. Kuulemme äänen seinän takaa, mutta valo ei kiertele estettä, vaan antaa varjon. Mutta tämä esimerkki ei kumoa Huygens-Fresnelin periaatteita. Diffraktio on myös luonnostaan valoaalloille, mutta se on niin huomaamaton valon aallonpituuden niukan suuruuden vuoksi, että sitä oli yksinkertaisesti mahdotonta korjata, ja vain Fresnel pystyi kuvaamaan tämän ilmiön, hän pystyi myös laskemaan valon aallonpituuden. , joka on puoli mikronia (puoli tuhannesosaa millimetriä) .
Tehtyään merkittävän panoksen kehitykseen jaTodisteena valon aaltoteorian totuudesta 1800-luvulla Fresneliä pidetään oikeutetusti yhtenä sen perustajista. Hänen nimensä jäi maailmantieteen historiaan, ja Huygensin 1700-luvulla laatiman teorian perustaa kutsutaan yleensä "Huygens-Fresnel-periaatteiksi".
Lyhyesti sanottuna edutHuygensin valon aaltoteoria koostuu monien ilmiöiden selittämisestä, joita Newtonin versio valon luonteesta ei selitä. Valoaaltojen superpositio johtaa interferenssin ilmiöön, Newtonin renkaiden muodossa olevia tummia alueita suuri tiedemies ei voinut selittää. Todellakin, hänen teoriansa mukaan valovirtojen käyttöönoton olisi pitänyt liittyä niiden voimakkuuden lisääntymiseen. Ja Fresnel pystyi vahvistamaan diffraktion ilmentymisen valoaallossa kokeillaan, mikä hälvensi täysin epäilykset valon aaltoluonteesta.
Uusi näkymä valonsäteen ominaisuuksiin, perustuenjoka muodosti Huygens-Fresnelin periaatteet, antoi sysäyksen tieteellisen ja teknisen ajattelun kehitykselle. Tämän seurauksena olemme nähneet sellaisen keksinnön syntymistä kuin laser (1900-luvun 60-luku), josta on tullut tehokas työkalu tutkijoiden, lääkäreiden ja tekniikkojen käsissä. Valokuvaajat ovat pystyneet luomaan mestariteoksiaan valosuodattimilla, tähtitieteilijät voivat tutkia kaukaisten tähtien koostumusta kaukaa, ja monet muut ihmiselämän alueet ovat rikastuneet uusien näkemysten myötä tavallisen valonsäteen luonteesta.
